示范区综合能源项目案例解析.docx

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示范区综合能源项目案例解析

示范区综合能源项目案例解析

1.项目概况

某某示范区规划范围用地面积约800万m2。

规划面积800万m2（城镇建设用地650万m2），常住人口4万人。

建设功能复合的科技服务核心区，包括软件研发中心、科技创业中心、技术交易与培训中心等，发展产业研究、创业孵化、企业管理等服务外包产业，示范区核心区示意如图5-4所示。

2.项目技术方案

（1）冷、热供应模式。

考虑到实际情况，这里集中供热和供冷的区域为商业、研发地块的部分区域，冷热供应方案见表5-5.

（2）容量配置。

商业及研发部分供热、供冷采用三联供及地源热泵。

学校供热采用分散式采暖，供冷采用冷水机组，居住区采用燃气锅炉供热，分体式空调供冷。

其他区域采用燃气锅炉及冷水机组，容量配置见表5-6。

（3）能源站选址。

A区新建2座地源热泵站，1座燃气锅炉站。

B区新建2座地源热泵站，1座燃气炉站。

C区新建3座地源热泵站，1座燃气锅炉站，1座三联供站，三联供需独立占地，面积8000m2。

D区新建2座地源热泵站，1座燃气锅炉站，能源站选址简图如图5-5所示。

（4）管网设计。

根据能源站负荷供应原则，以双海道、双锦路为界，将核心区分为4个区块，区块内能源站间热力管网互联互通，区块间原则不交叉供应，

核心区不再引入外部热力管网。

以地源热泵、三联供站、燃气锅炉房、冷水机组及分体式空调为主为区域提供热（冷）供应,其中三联供需考虑独立占地,占地面积约8000m2。

同时考虑将南侧永定河水源热泵及北侧九园公路污水源热泵作为供冷、供热补充,管网架构如图5-6所示。

（5）天然气供应方案。

天然气供应方案简图如图5-7所示。

1）供应天然气气源,区内现状中压管线不能满足用气需求,故需靠近气源管线规划新建高调站1座。

2）规划在九园公路与双立路交口附近新建高调站1座,气源接自北宝蓟高压,进站高压管线为DN300,出站中压管线为DN600,该站设计能力为4万m/h,满足该区域、项目东侧地块及北侧地块用气需求。

3）规划高调站气源由北宝蓟计量柜经北辰一宝坻一蓟县高压提供,现状北宝蓟计量柜设计能力为3万m3h,仅能满足现状下游用户用气需求。

故为保障规划高调站气源,需对北宝蓟计量柜进行增容改造。

4）规划沿区域内双立路、双海道、双锦路、新光道、新颜道、双盈路等新DN200-DN500中压管线,与双海道、新光道等现状DN300中压管线相连接构成区域中压管线的环状供气格局,管线参数见表5-7。

（7）智能电网。

1）建设坚强网架:

结合区域项目开发进度,实现配电网100%双环网,满足该区域用户接入需求。

2）开展配电自动化建设:

推动区域配电自动化100%全覆盖,同步开展状态检测、主动抢修、互动服务等工作。

3）开展主动式配电网试点:

选取2组环网,建设2座10kV交直流混联开闭站,通过两端柔性环网控制实现2条不同变电站10kV母线合环并联运行。

4）推广清洁替代:

规划建设充电桩群,开展电动汽车分时租赁业务;推动校园蓄热式电锅炉建设。

（8）通信组网方案。

传输骨干网采用工业以太网组网形式,接入网采用EPON技术,通信组网方案简图如图5-8所示。

在各能源站布置工业以太网光纤交换机,各能源站联网组成环网:

最大网速为100。

基于综合能源规划方案,通信网规划估算初投资1806万元。

（9）综合能源服务管理平台。

按照两级三层四中心的建设思路,打造综合能源服务管理平台,为用户提供经济、节能、环境、生态等多目标优化的综合能源服务。

两级指整体设计,分层建设,打造区域级与用户级两级平台。

三层指以能源供给网络为物质基础,以通信信息网络为神经系统,以多源大数据中心为智慧中枢，构建综合能源服务管理平台。

四中心指挥中心、调度中心、能效中心和交易中心，综合能源服务管理平台如图5-9所示。

（10）多源大数据中心。

多源大数据中心向下依托采集数据源获取真实的数据,通过数据挖掘、分析和多元信息融合进行知识提取和信息融合,向上为业务应用提供可靠的可用信息,同时为上层应用开发提供统一的接口和开发环境,多源大数据中心架构示意如图5-10所示。

多源大数据中心在4个不同层面提供支持:

①为城市综合能源服务管理平台提供数据、模型和实例支持。

②为能源生产传输消费等全过程提供数据存储、分析、挖掘和管理支持。

③为能源生产与消费提供分布式电源联合消纳、柔性负荷响应等决策支持。

④为能源传输提供优化运行和风险决策支持。

3.商业模式及实施流程

本项目采用政府出资、电力公司组织实施的模式，打造“以电为中心+风光储+平台调控”的综合能源工程，带动综合能源供应和消费模式在国家产城融合示范区全面推广应用。

在推广过程中，针对不同单位的差异化用能需求，制定合理的能源服务项目商业模式。

（1）模式主体。

能源服务主体主要包括能源服务公司、投资方、供应商、用户四大主体，节能服务商业模式主体如图5-11所示。

1）能源服务公司。

能源服务公司负责帮助用能单位解决能源运营改造的技术和执行问题并为用能单位联系提供专业服务的第三方机构（节能服务公司、电力公司）用能单位在分散风险的前提下与能源服务公司合作,由节能服务公司或电力公司作为市场服务的窗口,结合用能企业需求来提供规划、设计、投资、建设、运营等服务,获得企业能源使用、能源深度利用的效益。

2）投资方。

投资方在能源服务中提供资金支持,辅助能源服务项目顺利开展。

投资方可以是用户、节能服务公司、电力公司或是其他企业。

投资形式可以是独立出资或者合资。

投资方的资金支持模式大大降低了用户的风险,加强了用户在能源服务项目上的积极性。

3）供应商。

供应商为能源服务公司提供规划、设计、建设、运营等服务主要负责用能情况诊断、项目设计、融资、建设（施工、设备安装、调试）运行管理。

供应商主要包括设计、施工、监理、设备、运行等方面的供应商。

其中设计公司支持能源前期设计,主要包括设计院、院校专业设计团队或者设计公司等;施工公司支持项目施工实施,主要包括送变电公司、外部建设公司、节能高新技术企业等;监理公司负责施工全过程监理工作,保证施工质量符合设计要求,主要有电力公司内部或外部的监理公司;设备供应商提供项目过程中的设备;运行供应商提供节能设备运行与运营服务,可以是公司内部集体企业外部运行机构、用户。

4）用户。

用户提出能源服务的具体业务需求和合作方式建议,经与能源服务公司或其他企业合作,满足用户能源需求和降低能耗的需求。

（2）实施流程

1）规划阶段。

根据需求整体规划节能方案,包括总则、规划目标、系统分析、节能措施、实施步骤、推进措施等。

在总体规划的基础上,开展项目可行性研究,结合用能单位改造或新建需求形成可行性研究报告,针对项目建设地点、建设规模和建设内容、外部条件、投资情况与实施方式进行可行性研究提出工程技术方案,根据用户需求进行规划硬件、软件、能源供应方案,包括能源设计方案、监控系统方案等。

2）设计阶段。

依照规划开展改造或新建项目的详细设计,作为项目投资实施的依据。

依据规划建设地点、建设规模和建设内容、外部条件、投资情况与实施方式深人建筑结构、建筑设备设计（建筑给排水设计、建筑供暖、通风、空调设计、建筑电气设计）节能设计、技术经济分析。

3）投资阶段。

最大限度实现投资方效益,科学确定项目投资结构,确保投资方和用户获得期望收益。

根据项目资产的拥有形式、项目产品的分配形式项目管理的决策方式与程序等选择投资结构

4）建设阶段。

通过招投标方式选择适合的设计、施工、监理队伍和物资供应商、运营服务商等,控制各方的前期工程阶段、施工管理阶段、竣工验收阶段和全过程的物资供应,确保能源服务项目顺利建设实施。

5）运营阶段。

能源服务项目建设完成后,结合用户需要提供运营服务。

项目建设完成后,依据用户需求确定项目是否转资。

当设备转为用能单位自有设备时,用能单位可以自己运行,也可选择向第三方支付一定的委托运行费用从而委托第三方运行;当设备不为用能单位所有时,用能单位可以采取向运营方支付能源使用费来获取能源。

4.项目效果分析

通过与常规供能方式对比,对综合能源供能的效益进行分析评估,供能方式对比见表5-9。

（1）投资对比。

传统功能方案投资见表5-10、表5-11，综合供能方案投资估算--供应商投资见表5--12，综合供能方案投资估算--用户投资见表5--13。

（2）安全性。

1）供能可靠性提升：

供电可靠性将达到99.999%；通过天然气、供热/冷设备的四表合一及信息化、自动化建设，将大幅提升区域能源故障抢修效率、提升区域供能可靠性。

2）实现能源互联互通：

该区域以电能为中心、以天然气及储能（冷、热、电）设备为补充,形成能源来源多样化,各种能源互联互通可以实现能源互补、提升区域能源安全性。

（3）节能性

1）综合能源管理平台及智能家居应用程序将实现5%-10%的节能:

当前排名前十智能家居应用程序节能效率测算普遍能达到10%-20%;综合能源管理平台在能源生产侧、配置侧和消费侧开展多能控制,实现能源效率提升5%以上。

2）系统能效比提升1.24倍:

传统方案和综合能源方案系统能效比分别为1.44和323,综合能源方案大幅提升了区域能源利用效率。

3）应结合现状企业需求,推动冷热电三联供系统工业蒸汽的使用,以进步提升能源利用效率。

（4）经济性。

1）能源站经济性

电力投资:

两方案均需建设2座110kV变电站。

天然气投资:

两方案居民天然气投资相同;能源站天然气管网投资,综合能源方案少于常规方案,投资方为天然气公司。

方案对比见表5-14。

2）用户经济性。

a.用能成本降低:

用电方面,光伏项目预计发电量727万kWh;用冷方面,用户每供冷季能源费用可降低至30元加3:

用户通过消费侧智能控制可节约5%-10%的能源费用支出。

b.时间、人力成本降低:

一体化供能、一站式服务,用户接入服务、缴费服务等实现30%以上的提速。

c.初期投资减少:

采用能源站供能,节约了大量用户分体式空调、冷水机组和自备燃气锅炉等投资。

5.项目经验总结

综合能源方案较传统能源方案,在安全性、节能型、经济性和环保性上均具有一定优势。

（1）区域供冷供热系统或能源系统总线的管网应作为基础投资,并分摊到土地招拍挂的费用之中。

（2）在示范区采用更为灵活的价格机制和节能鼓励政策,以促进电动汽车储能等技术推广应用。

（3）由能源公司出资建设门站至能源站的天然气管网。

（4）结合项目建设进度,合理规划综合能源站建设时序,确保能源供应与区域建设协调发展

（5）推进数据共享,实现多领域能源大数据的集成融合、共享共用和交易服务;支持技术创新,推动产学研无缝对接。